通過“說題”提高高三學(xué)生讀圖能力-以“水溶液中離子平衡”圖像題為例

通過“說題”提高高三學(xué)生讀圖能力——以“水溶液中離子平衡”圖像題為例摘要：通過實(shí)踐課堂提問說題、習(xí)題課說題、小組說題提升學(xué)生讀圖能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高高三復(fù)習(xí)課的課堂效率。關(guān)鍵詞：說題離子平衡圖像一、問題的提出近幾年的高考題顯示：《水溶液中的離子平衡》圖像主要包括酸堿中和滴定曲線，沉淀溶解平衡曲線，弱電解質(zhì)溶液稀釋曲線。而曲線的橫縱坐標(biāo)從常規(guī)的溶液體積，溶液pH轉(zhuǎn)變?yōu)闈舛鹊膶?shù)，濃度的負(fù)對數(shù)，導(dǎo)電能力到物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。而且，圖像從單一滴定曲線拓展至多滴定曲線，單一坐標(biāo)拓展至雙坐標(biāo)，豐富了圖像的表征形式，增加了試題的難度。在該部分的學(xué)習(xí)中，學(xué)生存在的問題主要有：缺乏對圖像分析的正確思路方法，遇到題目感覺無從下手；無法準(zhǔn)確提取圖像中的實(shí)質(zhì)信息，無法從微觀的角度理解圖像背后的反應(yīng)原理與具體的反應(yīng)過程，無法將所學(xué)的知識運(yùn)用到題目中。二、理論基礎(chǔ)建構(gòu)主義認(rèn)為：教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，學(xué)生是信息加工的主體，是利用已有的知識經(jīng)驗(yàn)的主動建構(gòu)者。學(xué)生需要在一定的情境下，借助他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得知識。而“說題”是一種很有效的在外界的幫助下，利用學(xué)生的“已知”，通過搭建橋梁突破“未知”的一種有效的方法。通過“說題”，學(xué)生能夠積極主動的參與到學(xué)習(xí)中，能夠幫助學(xué)生弄清試題的含義，能夠顯化學(xué)生的思維過程，糾正學(xué)生的思維偏差，使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動探索，培養(yǎng)學(xué)生自主思考的意識。進(jìn)而能夠幫助學(xué)生深化理解知識概念，構(gòu)建完備的知識體系，體會到收獲的快樂。三、通過“說題”提高學(xué)生讀圖能力的教學(xué)實(shí)踐在課堂上，我們可以采用不同的說題形式提升學(xué)生讀圖的能力。采用的說題形式主要有：課堂提問說題，習(xí)題課說題，小組說題。1、課堂提問說題已知：pKa=-lgKa，25℃時(shí)H2A的pKa1=1.85，pKa2=7.19。常溫下，用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液的滴定曲線如圖所示。下列說法不正確的是（）A．A點(diǎn)V0﹤10mLB．B點(diǎn)所得溶液中：c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)C．C點(diǎn)所得溶液中：c(A2-)=c(HA-)D．D點(diǎn)所得溶液中：A2-水解平衡常數(shù)Kh1=10-6.81思維點(diǎn)撥該題是酸堿滴定曲線，隨著NaOH的加入，溶液pH的變化情況。在曲線中B點(diǎn)和D點(diǎn)分別是NaOH與H2A按照1：1和1：2反應(yīng)的特殊點(diǎn)，學(xué)生很容易判斷出來對應(yīng)的溶質(zhì)。而A和C點(diǎn)的判斷卻有一定的難度。在課堂上，我們可以通過提問的方式進(jìn)行引導(dǎo)?！編煛磕芊窀鶕?jù)加入的NaOH溶液的體積快速判斷出B點(diǎn)和D的溶質(zhì)是什么？（說圖示信息）【生】B點(diǎn)溶質(zhì)是NaHA，D點(diǎn)的溶質(zhì)是Na2A?！編煛客ㄟ^觀察我們發(fā)現(xiàn)，A點(diǎn)和C點(diǎn)的pH與已知有什么關(guān)系？（說數(shù)字信息）【生】A點(diǎn)pH=pKa1，C點(diǎn)的pH=pKa2【師】根據(jù)pH的計(jì)算公式、pKa的計(jì)算公式和Ka1、Ka2的表達(dá)式，我們可以得出什么樣的結(jié)論？（說信息轉(zhuǎn)換）【生】A點(diǎn)c(H+)=Ka1=10-1.85mol/L，即c(H+)=c(HA?)×c(H+)/c(H2A)，此時(shí)溶液中c(NaHA)=c(H2A)C點(diǎn)c(H+)=Ka2=10-7.19即c(H+)=c(A2?)×c(H+)/c(HA?)=10-7.19，此時(shí)溶液中c(A2-)=c(HA-)【師】A選項(xiàng)考的是V(NaOH)與10mL的關(guān)系，如果V(NaOH)=10mL呢？（說解題步驟）【生】如果V(NaOH)=10mL，反應(yīng)起始時(shí)c(NaHA)=c(H2A)，平衡時(shí)c(H2A)＜c(NaHA)，因此V(NaOH)＜10mL，平衡時(shí)c(NaHA)=c(H2A)，所以A正確?！編煛繛槭裁雌鹗紩r(shí)c(NaHA)=c(H2A)，而平衡時(shí)c(H2A)＜c(NaHA)？【生】Ka1>Ka2，H2A的電離大于HA-的電離。【師】對于B選項(xiàng)，很明顯是考查三大守恒。（說解題模式）【生】電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)物料守恒：c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)由此可以得出：c(H2A)+c(H+)=c(A2?)+c(OH?)，故B項(xiàng)錯誤【師】對于D選項(xiàng)，我們也很容易判斷。（說解題步驟）【生】D點(diǎn)的溶質(zhì)為Na2A，A2?發(fā)生水解的方程式為A2?+H2O?HA?+OH?，則A2?水解平衡常數(shù)Khl====10-6.81，故D正確?！編煛坑龅竭@樣滴定曲線的題，我們首先要分析曲線中的特殊點(diǎn)：起點(diǎn)、中和50%的點(diǎn)，溶液呈中性的點(diǎn)，酸堿恰好中和點(diǎn)、中和百分?jǐn)?shù)200%等五個(gè)點(diǎn)的溶質(zhì)以及相應(yīng)物質(zhì)的量的大小，然后再結(jié)合我們所學(xué)的三大守恒，平衡常數(shù)等知識點(diǎn)進(jìn)行分析，進(jìn)而得出答案。（說總結(jié)）通過課堂提問的方式，引導(dǎo)學(xué)生一步步利用圖示信息、已知信息找出隱含關(guān)系，利用特定的解題步驟和解題模式進(jìn)行解答。通過提問便于了解學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和掌握情況，在分析過程中了解其思路，使思維外顯，這樣更有利于我們有針對性的對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。2、習(xí)題課說題課堂提問說題是在老師的幫助下一步一步的解決問題。而習(xí)題課說題是指在課堂上把講題的權(quán)利完全交給學(xué)生。因?yàn)檎n堂時(shí)間有限，為了讓課堂更高效，在上課前應(yīng)該做到精準(zhǔn)選題，把握題目的難度，將不同類型的習(xí)題交給不同層次的學(xué)生。為了保證課堂上他們說題的連貫性，準(zhǔn)確性，在課前會對他們進(jìn)行有針對性、規(guī)范性的說題指導(dǎo)。已知草酸為二元弱酸：H2C2O4HC2O4﹣+H+Ka1；HC2O4﹣C2O42﹣+H+Ka2，T℃常溫下，向某濃度的草酸溶液中逐滴加入一定量濃度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2O4﹣、C2O42﹣三種,微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（δ）與溶液pH的關(guān)系如圖所示，則下列說法中不正確的是（）A．T℃時(shí)，lgKa2=-4.2B．pH=1.2溶液中：c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2C2O4)C．pH=2.7溶液中：D．向pH=1.2的溶液中再加KOH溶液，將pH增大至4.2的過程中水的電離度一直增大思維點(diǎn)撥該圖的橫坐標(biāo)為pH，縱坐標(biāo)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。隨著pH的增大，c(H+)逐漸減小，促進(jìn)H2C2O4的第一步部分電離，所以c(H2C2O4)逐漸減少，而c(HC2O4-)逐漸增大到最大值；隨著pH的繼續(xù)增大，又促進(jìn)H2C2O4的第二步部分電離，所以，c(C2O4-)逐漸減少，而c(C2O42-)濃度又變大至最大值。所以曲線1、2、3分別代表H2C2O4、HC2O4-、C2O4-的分布系數(shù)。該圖還有兩個(gè)特殊點(diǎn)，這兩個(gè)特殊點(diǎn)又該如何運(yùn)用呢？我們請某位同學(xué)來給大家講一下?！旧坷们€1和曲線2的交點(diǎn)，此時(shí)H2C2O4、HC2O4﹣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，Ka1＝c(H＋)×c(HC2O4－)/c(H2C2O4)＝c(H＋)＝10－1.2，利用曲線2和曲線3的交點(diǎn)，此時(shí)HC2O4－、C2O42-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，Ka2＝c(H＋)×c(C2O42-)/c(HC2O4-)＝c(H＋)＝10－4.2。所以選項(xiàng)A項(xiàng)正確；B選項(xiàng)考查的是三大守恒。從外觀看是類似于電荷守恒，其表達(dá)式為：c(K+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HC2O4-)，pH=1.2時(shí)，H2C2O4、HC2O4-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，所以c(K+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(H2C2O4)成立，故選項(xiàng)B項(xiàng)正確；對于C選項(xiàng)來說，我們通常會把這樣的式子和平衡常數(shù)表達(dá)式聯(lián)系起來。由電離常數(shù)可以知道，故選項(xiàng)C錯誤；D選項(xiàng)考查的是影響水的電離程度的因素。向pH=1.2的溶液中加KOH溶液將pH增大至4.2的過程中，溶液中由酸電離的氫離子濃度逐漸減小，則對水的電離抑制的程度逐漸減小，水的電離度一直增大，故選項(xiàng)D正確?！編煛吭撏瑢W(xué)的思路非常清晰，能夠抓住關(guān)鍵點(diǎn)，能夠利用特殊點(diǎn)（交點(diǎn)）來求電離常數(shù)Ka。大家再思考這樣一個(gè)問題。如果某二元酸H2A第一步是完全電離，第二步是部分電離，那么它的分布系數(shù)圖像中應(yīng)該有幾條曲線？每條線分別代表什么微粒？【生】兩條。H2A=H++HA-；HA-H++A2-，溶液中沒有H2A分子存在，所以兩條線分別代表HA-和A2-，而且兩種微粒的分布系數(shù)之和應(yīng)該等于1。【師】通過對比分析我們發(fā)現(xiàn)，雖然都是二元酸，但由于電離程度不一樣所以導(dǎo)致圖像的呈現(xiàn)方式不一樣。這就啟發(fā)我們在平時(shí)學(xué)習(xí)中需要多問幾個(gè)為什么，要善于遷移思考，找出問題的關(guān)鍵點(diǎn)，最終能夠做到舉一反三。通過習(xí)題課說題，可以提高學(xué)生的膽量，鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，讓學(xué)生體會到成功的喜悅，而且也能夠?yàn)槠渌瑢W(xué)樹立榜樣。3．小組說題學(xué)生在經(jīng)歷一段時(shí)間的課堂提問說題和習(xí)題課說題后，已經(jīng)掌握了一定的說題模式。此時(shí)可將學(xué)生分組。由小組成員分別給組長說題。組長可以評判組員的說題情況。以酚酞為指示劑，用0.1000mol·L?1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數(shù)隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關(guān)系如下圖所示。[比如A2?的分布系數(shù)：]下列敘述正確的是()A．曲線①代表(H2A)，曲線②代表(HA-)B．H2A溶液的濃度為0.2000mol·L?1C．HA?的電離常數(shù)Ka=1.0×10?2D．滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中c(Na2+)<2c(A2-)+c(HA-)該題綜合性較強(qiáng)，圖像屬于雙坐標(biāo)曲線。圖像中不僅包含分布系數(shù)曲線，還考查了學(xué)生對滴定曲線的理解程度。在小組組內(nèi)說題實(shí)踐結(jié)束后，老師召集小組長詢問說題情況，找出其共性問題。組長普遍反應(yīng)的問題是：根據(jù)曲線①和曲線②的交點(diǎn)就可以輕松計(jì)算出Ka，即Ka=10-5，但為什么答案是10-2呢？學(xué)生存在的問題是不會分析雙標(biāo)曲線，不清楚橫縱坐標(biāo)的含義。左側(cè)縱坐標(biāo)是分布系數(shù)，即曲線①和曲線②上的所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)是VNaOH，縱坐標(biāo)是分布系數(shù)。右側(cè)縱坐標(biāo)是pH，曲線③上所有的橫坐標(biāo)是VNaOH，縱坐標(biāo)是pH。同學(xué)們都找到了特殊點(diǎn)，即曲線①和曲線②的交點(diǎn)，但它對應(yīng)的縱坐標(biāo)是分布系數(shù)，不是pH，所以Ka不等于10-5。那么該如何判斷呢？兩種曲線共用的坐標(biāo)是VNaOH，所以我們需要通過VNaOH作為橋梁進(jìn)行銜接。曲線①和曲線②的交點(diǎn)對應(yīng)的VNaOH=27mL，VNaOH=27mL時(shí)pH=2，故Ka=10-2。一方面通過小組說題可以提高學(xué)生間的合作能力，可以使學(xué)生思維發(fā)生碰撞，獲得更精彩的解題方案。在交流過程中，成員之間能夠相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。另一方面，通過小組說題可以發(fā)現(xiàn)其共性問題，這樣便于集中講解，有利于整體水平的提高。由于《水溶液中的離子平衡》圖像多且繁，考查的知識點(diǎn)相對較多，而且也考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合的能力，學(xué)生讀圖并在圖中提煉關(guān)鍵信息、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算以及知識的遷移應(yīng)用等能力，所以大部分學(xué)生遇到這樣的圖像會產(chǎn)生畏難心理，不知道如何下手。因此，在課堂上可以通過課堂提問的說題形式，由老師引導(dǎo)學(xué)生形成正確的思路，建立正確的思維模型，從而使大部分學(xué)生掌握此類習(xí)題的做題方法與技巧。在學(xué)生掌握一定的分析技巧后可以把